山東活性炭作為一種孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、選擇性吸附力強(qiáng)的炭質(zhì)吸附材料，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍工、食品、冶金、化工、環(huán)保、醫(yī)藥等行業(yè)的精制和凈化過(guò)程。隨著近年來(lái)環(huán)境保護(hù)力度的加強(qiáng)、食品安全標(biāo)準(zhǔn)的提高、動(dòng)力電池的興起，活性炭的需求量越來(lái)越大，已經(jīng)成為人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的重要產(chǎn)品。
世界活性炭制造與應(yīng)用的歷史已逾，我國(guó)活性炭工業(yè)的發(fā)展也走過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)，并取得了令人矚目的成就，我國(guó)已發(fā)展成為世界活性炭生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)，年產(chǎn)量超過(guò)60萬(wàn)噸，出口量逾25萬(wàn)噸。我國(guó)活性炭的制造起步于20世紀(jì)50年代初，生產(chǎn)能力從1951年的不足百噸猛增到20世紀(jì)80年代的近十萬(wàn)噸，且活性炭的應(yīng)用范圍迅速拓展，多種活性炭品種得到了發(fā)展;20世紀(jì)80年代后，隨著和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，活性炭生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)一步遞增，出口量迅速上升成為世界。近年來(lái)，儲(chǔ)能、VOCs捕集等新能源與環(huán)保行業(yè)對(duì)活性炭需求的增加，進(jìn)一步激勵(lì)了活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開(kāi)發(fā)出多種活性炭新品種，拓展了應(yīng)用新領(lǐng)域。
本書(shū)全面介紹了國(guó)內(nèi)外活性炭制造與應(yīng)用新技術(shù)，以及作者多年在活性炭領(lǐng)域的主要科技成果，包括:活性炭概論、制造工藝和裝備、應(yīng)用技術(shù)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等九個(gè)部分，內(nèi)容豐富、特色鮮明、通俗易懂，具有重要的參考價(jià)值和使用價(jià)值。對(duì)于更好、更快地促進(jìn)我國(guó)活性炭事業(yè)的發(fā)展，必將產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
活性炭作為重要的林化產(chǎn)品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著的作用。今后，希望加強(qiáng)科研院所與活性炭生產(chǎn)企業(yè)的緊密聯(lián)合，促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化，開(kāi)發(fā)出質(zhì)量高，應(yīng)用廣，更具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的活性炭產(chǎn)品，為中國(guó)活性炭行業(yè)的科技進(jìn)步，進(jìn)軍世界活性炭強(qiáng)國(guó)做出更大的貢獻(xiàn)。

活性炭是由含碳原料經(jīng)炭化、活化加工制備而成，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學(xué)基團(tuán)，選擇性吸附能力較強(qiáng)的碳材料?；钚蕴烤哂辛己玫脑偕阅?，可以循環(huán)使用，在石油化工、食品、醫(yī)藥、軍工乃至航空航天等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)的重要的吸附材料。近年來(lái)，隨著環(huán)保、醫(yī)藥、儲(chǔ)能等行業(yè)的快速發(fā)展，活性炭的市場(chǎng)需求不斷增加，我國(guó)活性炭的生產(chǎn)量和出口量均已達(dá)到世界。
經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，活性炭領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了很多新的生產(chǎn)技術(shù)，如物理法-化學(xué)法活性炭一體化生產(chǎn)技術(shù)，活性炭工業(yè)生產(chǎn)中化、低消耗、智能化的生產(chǎn)技術(shù)以及活性炭的再生生產(chǎn)技術(shù)等。同時(shí)，活性炭在氣相吸附、液相吸附、能源儲(chǔ)存和作為催化劑載體等方面的應(yīng)用也取得很大的進(jìn)展，全球活性炭行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。目前，活性炭的研制更多的是著眼于拓展應(yīng)用領(lǐng)域，因此，有針對(duì)性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品種、根據(jù)吸附質(zhì)的特征選擇合適的活性炭及低成本制備方法、開(kāi)發(fā)活性炭清潔再生工藝與設(shè)備以達(dá)到循環(huán)利用等方面均是重要的研究方向。
本書(shū)主要是基于活性炭研究領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展成果，結(jié)合作者多年的研究和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)而成。在對(duì)活性炭的主要特征、用途、吸附理論進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上，闡述了化學(xué)法制備技術(shù)與裝置、物理法制備技術(shù)與裝置、活性炭的再生技術(shù)和設(shè)備、活性炭在氣相以及在醫(yī)藥、防輻射、電子行業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)活性炭行業(yè)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了歸納整理，并對(duì)活性炭標(biāo)準(zhǔn)化工作提出了展望。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到多位行業(yè)的指導(dǎo)和幫助，在此向他們表示衷心的感謝! 感謝宋湛謙院士和張齊生院士為本書(shū)作序!
盡管筆者力求全面、深入地介紹活性炭的相關(guān)知識(shí)，但限于水平和時(shí)間，書(shū)中難免有疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正!

活性炭吸附催化氧化脫硫工藝是一種環(huán)保技術(shù)，主要適用于低濃度二氧化收營(yíng)氣治理、可應(yīng)用于熱電廠、化工廠、冶煉廠等企業(yè)的尾氣處理、活性發(fā)法常氣展藏包括吸附和脫附兩個(gè)環(huán)節(jié)。在吸附過(guò)程中，吸附質(zhì)SO:依靠濃度察來(lái)案的擴(kuò)教作用從煙氣中進(jìn)入吸附劑活性炭的孔隙，從而達(dá)到SO脫除的作
孔充滿吸附質(zhì)的吸附劑便失去了繼續(xù)吸附的能力，對(duì)其進(jìn)行量死，前附包括加熱和洗脫兩種方式，加熱法是靠外界提供的熱量提高分子動(dòng)是、從而使吸附質(zhì)分子脫離吸附位，在較高的溫度條件下完成對(duì)活性炭的深度8就，但是深度活化所需能耗大，而且會(huì)使活性炭燒損，兼之冷卻過(guò)程太長(zhǎng)。資無(wú)法應(yīng)用于連續(xù)操作工藝;而洗脫法是將脫附介質(zhì)通人活性發(fā)量，利用蛋#版版和合質(zhì)中被吸附物的濃度差進(jìn)行脫附。
在各種脫附方法中，水洗脫附技術(shù)是經(jīng)濟(jì)性好的一種，水洗脫附屬于洗服，其產(chǎn)物為稀硫酸，硫酸的濃度高可達(dá)到25%~30%。在采用水洗險(xiǎn)常送性發(fā)脫破工藝中，比較有代表性的是日立法和Lurgi法，分別來(lái)自日本

在我國(guó)，為使活性炭吸附煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用于燃煤電廠，也開(kāi)展了一系列的研究和工業(yè)試驗(yàn)并取得重要進(jìn)展。20世紀(jì)80年代初，西安熱工研究所和四川省環(huán)境保護(hù)研究所開(kāi)展了活性炭吸附煙氣脫硫并制取磷肥的試驗(yàn)研究。具體工藝如下:經(jīng)調(diào)溫調(diào)濕后的煙氣進(jìn)入吸收塔，活性炭作為吸附催化劑將SO:吸附，并在O2存在的條件下進(jìn)一步將SO2催化氧化成SO3，當(dāng)吸附接近飽和氣相液時(shí)經(jīng)水噴淋洗滌得到一定濃度的稀硫酸。洗滌再生后的活性炭吸收劑可繼續(xù)使 用，該法脫硫效率達(dá)70%(脫硫)。 子并與 迄今為止，國(guó)內(nèi)外關(guān)于活性炭脫硫的研究并不少，日本和德國(guó)已經(jīng)有將活理認(rèn)為
活性炭用于移動(dòng)床同時(shí)脫硫脫氮的成功實(shí)踐。我國(guó)在這方面的研究起步較晚，應(yīng)用活性炭脫硫技術(shù)的歷程經(jīng)歷了三個(gè)階段:20世紀(jì)50年代初期，采用硫化銨再生的活性炭脫硫技術(shù)，該技術(shù)所需設(shè)備多，占地面積大，操作復(fù)雜，再生成
本高，活性炭的制作成本也高;70年代中期，開(kāi)發(fā)應(yīng)用過(guò)熱蒸汽再生的活性 4. 炭脫硫技術(shù)，該技術(shù)所需設(shè)備裝置少，操作方法簡(jiǎn)單，再生成本低，活性炭?jī)r(jià)格便宜;80年代中期，采用改性活性炭技術(shù)，提高了活性炭的工業(yè)硫容，在為問(wèn)題是一定程度上延長(zhǎng)了活性炭脫硫的正常使用周期，改善了工作環(huán)境。而且已經(jīng)有50,在活性炭脫硫的工業(yè)實(shí)踐，例如四川宜賓豆壩電廠和湖北松木坪電廠。實(shí)踐證都致力明:活性炭法煙氣脫硫技術(shù)具有非常好的發(fā)展前景，進(jìn)一步的深入研究能夠促

在活性炭再生過(guò)程中，需要從多方面因素考慮從而選擇適合的裝置。使再生效率和經(jīng)濟(jì)性都達(dá)到高。以水處理用炭系統(tǒng)為例，需要考慮的因素是處理水量、處理前水質(zhì)及處理后水質(zhì)，所使用活性炭的種類、用量、再生董等.另外，還需從運(yùn)輸系統(tǒng)等多方面綜合考慮。
表4-4是水處理用活性炭的再生裝置一年內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)資料，處理對(duì)象為水體中的 COD，吸附塔是移動(dòng)層式吸附塔，再生爐為5層的多層再生爐。該設(shè)備每周運(yùn)行日期為周一到周五，在周六和周日兩天吸附塔保持原狀停止、而多層爐處于保溫運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。從表中數(shù)據(jù)可以得出，即使在這樣連續(xù)不斷的運(yùn)溯狀況下，年平均再生損失只有0.2%。
表4-4 多層爐的運(yùn)行資料

活性炭超聲波再生法的試驗(yàn)，結(jié)果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、活性炭損失小，可回收有用物質(zhì)等特點(diǎn)…、寧平等呆用微波輻射法對(duì)載硫活性炭進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)，考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時(shí)間以及再生次數(shù)等因素的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下，對(duì)8g的飽和活性炭進(jìn)行3mn的再生處理后SO:產(chǎn)品氣濃度可達(dá)90%以

工業(yè)性再生裝置種類及其特點(diǎn)
對(duì)于吸附飽和的活性炭的再生方法通常有使用酸、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進(jìn)行活化反應(yīng)的高溫?zé)嵩偕鷥煞N。藥品再生法曾經(jīng)作為醫(yī)藥品的脫色精制及發(fā)酵液脫色活性炭的再生方法，但由于再生過(guò)程中將產(chǎn)生大量廢水，同時(shí)增加中和、生物處理等廢水處理裝置，因此這種方法的實(shí)施在對(duì)排水水質(zhì)要求嚴(yán)格的地區(qū)有一定的困難;在高溫?zé)嵩偕ㄖ?，由于吸附在活性炭上的有機(jī)物質(zhì)被加熱分解，若直接排放將造成空氣污染，但如果通過(guò)使用二次燃燒室等必要的對(duì)策，則能夠成為環(huán)保性能的裝置。
化學(xué)法再生一般都在原炭柱內(nèi)進(jìn)行，不需再生設(shè)備，本節(jié)中對(duì)工業(yè)上廣泛使用的熱再生裝置進(jìn)行敘述。
20世紀(jì) 70年代中期，對(duì)活性炭熱再生裝置的技術(shù)開(kāi)發(fā)取得了突破性進(jìn)展，多種再生爐在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動(dòng)層爐、流態(tài)化爐等，其中回轉(zhuǎn)爐與多層爐適用于大規(guī)模再生處理，其設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝控制都與顆?；钚蕴恐圃旃に囍械幕罨癄t相似，而流態(tài)化爐再生設(shè)備是近年來(lái)出現(xiàn)的。
回轉(zhuǎn)爐
回轉(zhuǎn)爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出，因此進(jìn)行活性炭再生的企業(yè)為了承擔(dān)不同種類活性炭的再生作業(yè)，大多采用回轉(zhuǎn)設(shè)備爐進(jìn)行再生。回轉(zhuǎn)爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式，加熱方式則有內(nèi)熱式、外熱式和內(nèi)外兼熱式三種。其中內(nèi)熱式雖然可制造大型設(shè)備，一次性處理量大，但其結(jié)構(gòu)不密封，而且難以控制高溫?zé)煹罋饬髁?、溫度等參?shù)，使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉(zhuǎn)爐由于是從爐體外側(cè)加熱，為了將熱量傳遞給活性炭，爐體只能采用耐熱金屬板制成，因此制造大型設(shè)備工藝較為困難，但是小型外熱式回轉(zhuǎn)爐完全可以滿足日生產(chǎn)量為300kg這樣小規(guī)模生產(chǎn)的需要。
整個(gè)再生系統(tǒng)主要由特殊耐熱不銹鋼筒體、爐體、給料出料裝置、機(jī)械傳動(dòng)部分、保溫部分和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。它的優(yōu)點(diǎn)是既可用作再生爐亦可用作活化爐，對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)備故障低，連續(xù)進(jìn)出料的特點(diǎn)使其處理量大，再生